空調(diào)制冷量的估算
一、常用算法
在空調(diào)制冷量的匹數(shù)（ph）計(jì)算是以大卡或瓦（w）來(lái)計(jì)算的，一般來(lái)說(shuō)1ph=2000大卡，以國(guó)際單位來(lái)計(jì)算要乘于1.16。所以1ph=2324w。
日常生活中以2500w為標(biāo)準(zhǔn)1ph來(lái)計(jì)算。
負(fù)荷指標(biāo)（估算）（僅供參考）
注：
1、上述指標(biāo)為總建筑面積的冷負(fù)荷指標(biāo)：建筑面積的總建筑面積小于5000平米時(shí)，取上限；大于10000平米，取下限值。
2、按上述指標(biāo)確定的冷負(fù)荷，即是制冷機(jī)的容量，不必再加系數(shù)。
3、由于地區(qū)差異較大，上述指標(biāo)以北京地區(qū)為準(zhǔn)。南方地區(qū)可按上限采取。
二、變?nèi)萘克惴?br>
主要為別墅、大型房間或辦公用，可按：
普通環(huán)境：一立方米所需制冷量：50w，
惡劣環(huán)境：一立方米所需制冷量：70w
估算方法1：
暖通水泵的選擇：通常選用比轉(zhuǎn)數(shù)ns在130～150的離心式潛水泵，水泵的流量應(yīng)為冷水機(jī)組額定流量的1.1～1.2倍（單臺(tái)取1.1，兩臺(tái)并聯(lián)取1.2。按估算可大致取每100米管長(zhǎng)的沿程損失為5mh2o，水泵揚(yáng)程（mh2o）：
hmax=△p1+△p2+0.05l(1+k)
△p1為冷水機(jī)組蒸發(fā)器的水壓降。
△p2為該環(huán)中并聯(lián)的占空調(diào)末端裝置的水壓損失最大的一臺(tái)的水壓降。
l為該最不利環(huán)路的管長(zhǎng)
k為最不利環(huán)路中局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度總和與直管總長(zhǎng)的比值，當(dāng)最不利環(huán)路較長(zhǎng)時(shí)k值取0.2～0.3，最不利環(huán)路較短時(shí)k值取0.4～0.6
估算方法2：
這里所談的是閉式空調(diào)冷水系統(tǒng)的阻力組成，因?yàn)檫@種系統(tǒng)是最常用的系統(tǒng)。
1.冷水機(jī)組阻力：由機(jī)組制造廠提供，一般為60~100kpa。
2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中單位長(zhǎng)度的磨擦阻力即比摩阻取決于技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。若取值大則管徑小，初投資省，但水泵運(yùn)行能耗大；若取值小則反之。目前設(shè)計(jì)中冷水管路的比摩組宜控制在150~200pa/m范圍內(nèi)，管徑較大時(shí)，取值可小些。
3.空調(diào)未端裝置阻力：末端裝置的類(lèi)型有風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組，組合式空調(diào)器等。它們的阻力是根據(jù)設(shè)計(jì)提出的空氣進(jìn)、出空調(diào)盤(pán)管的參數(shù)、冷量、水溫差等由制造廠經(jīng)過(guò)盤(pán)管配置計(jì)算后提供的，許多額定工況值在產(chǎn)品樣本上能查到。此項(xiàng)阻力一般在20~50kpa范圍內(nèi)。
4.調(diào)節(jié)閥的阻力：
空調(diào)房間總是要求控制室溫的，通過(guò)在空調(diào)末端裝置的水路上設(shè)置電動(dòng)二通調(diào)節(jié)閥是實(shí)現(xiàn)室溫控制的一種手段。二通閥的規(guī)格由閥門(mén)全開(kāi)時(shí)的流通能力與允許壓力降來(lái)選擇的。如果此允許壓力降取值大，則閥門(mén)的控制性能好；若取值小，則控制性能差。閥門(mén)全開(kāi)時(shí)的壓力降占該支路總壓力降的百分?jǐn)?shù)被稱(chēng)為閥權(quán)度。水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要求閥權(quán)度s>0.3，于是，二通調(diào)節(jié)閥的允許壓力降一般不小于40kpa。
根據(jù)以上所述，可以粗略估計(jì)出一幢約100m高的高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)的壓力損失，也即循環(huán)水泵所需的揚(yáng)程：
1.冷水機(jī)組阻力：取80kpa（8m水柱）；
2.管路阻力：取冷凍機(jī)房?jī)?nèi)的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力為50kpa；取輸配側(cè)管路長(zhǎng)度300m與比摩阻200pa/m，則磨擦阻力為300*200=60000pa=60kpa；如考慮輸配側(cè)的局部阻力為磨擦阻力的50%，則局部阻力為60kpa*0.5=30kpa；系統(tǒng)管路的總阻力為50kpa+60kpa+30kpa=140kpa（14m水柱）；
3.空調(diào)末端裝置阻力：組合式空調(diào)器的阻力一般比風(fēng)機(jī)盤(pán)管阻力大，故取前者的阻力為45kpa（4.5水柱）；
4.二通調(diào)節(jié)閥的阻力：取40kpa（4m水柱）。
5.于是，水系統(tǒng)的各部分阻力之和為：80kpa+140kpa+45kpa+40kpa=305kpa（30.5m水柱）
6.水泵揚(yáng)程：取10%的安全系數(shù)，則揚(yáng)程h=30.5m*1.1=33.55m。
根據(jù)以上估算結(jié)果，可以基本掌握類(lèi)同規(guī)模建筑物的空調(diào)水系統(tǒng)的壓力損失值范圍，尤其應(yīng)防止因未經(jīng)過(guò)計(jì)算，過(guò)于保守，而將系統(tǒng)壓力損失估計(jì)過(guò)大，水泵揚(yáng)程選得過(guò)大，導(dǎo)致能量浪費(fèi)。
常用通風(fēng)空調(diào)估算
1.站臺(tái)層、站廳層、主要設(shè)備房的計(jì)算
可給出實(shí)例，然后對(duì)屏蔽門(mén)漏風(fēng)量等重要參數(shù)選擇作出具體說(shuō)明，讓各位能對(duì)地鐵車(chē)站的設(shè)計(jì)參數(shù)有初步了解。
單位面積熱指標(biāo)：住宅：150w/平方；辦公樓：180w/平方；餐廳：250w/平方；地鐵車(chē)站無(wú)具體指標(biāo)，需進(jìn)行計(jì)算。
2.通風(fēng)空調(diào)主要設(shè)備估算：
通風(fēng)空調(diào)可以估算的主要設(shè)備為主機(jī)、冷卻水泵、冷凍水泵和冷卻塔，空調(diào)器因?yàn)樯婕盁釢褶D(zhuǎn)換，沒(méi)有明顯的估算數(shù)據(jù)關(guān)系。一般常用浩辰或紅葉軟件計(jì)算。
主機(jī)冷量-冷凍水流量-冷卻水流量關(guān)系如下：
冷凍水流量＝主機(jī)冷量*4.187/（溫差）*3.6（單位為m3/h）
冷卻水流量＝冷凍水流量*1.25（單位為m3/h）
冷卻塔流量＝冷卻水流量*1.1～1.25常規(guī)說(shuō)來(lái)，冷卻塔選型大有利于熱量傳遞
例：主機(jī)冷量為1290kw,根據(jù)估算冷凍水流量為222m3/h，冷卻水流量為277m3/h，冷卻塔流量為300m3/h。設(shè)計(jì)圖紙參數(shù)一致。
3.新風(fēng)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)：
公共區(qū)為三中選一最大，通常為屏蔽門(mén)漏風(fēng)量最大。
車(chē)站公共區(qū)空調(diào)季節(jié)小新風(fēng)運(yùn)行時(shí)取下面三者最大值：
每計(jì)算人員按20m3/人·h計(jì)；
新風(fēng)量不小于系統(tǒng)總送風(fēng)量的15％；
屏蔽門(mén)漏風(fēng)量
當(dāng)車(chē)站采用四個(gè)活塞風(fēng)井暫按6m3/s計(jì)算
當(dāng)車(chē)站采用二個(gè)活塞風(fēng)井暫按8m3/s計(jì)算
新風(fēng)計(jì)算結(jié)果出來(lái)后要進(jìn)行校核，標(biāo)準(zhǔn)為“車(chē)站公共區(qū)空調(diào)季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行或非空調(diào)季節(jié)全通風(fēng)：每個(gè)計(jì)算人員按30m3/人·h計(jì)算且換氣次數(shù)大于5次。”
車(chē)站設(shè)備管理用房區(qū)、控制中心、車(chē)輛段：空調(diào)人員新風(fēng)量按30m3/人·h計(jì)。
4.設(shè)備壓力降估算值：
離心式冷水機(jī)組吸收式冷水機(jī)組的蒸發(fā)器冷凝器：壓力降kpa50～100
冷卻塔：壓力降kpa20～80
熱交換器：壓力降kpa20～50
冷熱水排管：壓力降kpa20～50
風(fēng)機(jī)排管：壓力降kpa10～20
調(diào)節(jié)閥：壓力降kpa30～50
5.排煙口最遠(yuǎn)30m間距：實(shí)際上應(yīng)為煙氣自然流動(dòng)距離。
6.幾個(gè)單位的轉(zhuǎn)換：
1rt＝3.517kw,1mh2o＝0.01mpa＝0.1atm＝0.1bar
7.水流速：一般冷凍水應(yīng)小于2米/秒，冷卻水可適當(dāng)放大，不宜大于2.5米/秒。
8.冷凝水管的公稱(chēng)直徑
q≤7kwdn＝20mmq＝7.1～17.6kwdn＝25mm
q＝101～176kwdn＝40mmq＝177～598kwdn＝50mm
q＝599～1055kwdn＝80mmq＝1056～1512kwdn＝100mm
q＝1513～12462kwdn＝125mmq>12462kwdn＝150mm
沿水流方向，水平管道應(yīng)保持不小于千分之一的坡度；且不允許有積水部位。
當(dāng)冷凝水盤(pán)位于機(jī)組負(fù)壓區(qū)段時(shí)，凝水盤(pán)的出水口處必須設(shè)置水封，水封的高度應(yīng)比凝水盤(pán)處的負(fù)壓（相當(dāng)于水柱溫度）大50％左右。水封的出口，應(yīng)與大氣相通。為了防止冷凝水管道表面產(chǎn)生結(jié)露，必須進(jìn)行防結(jié)露驗(yàn)算。
注：
（1）采用聚氯乙烯塑料管時(shí)，一般可以不必進(jìn)行防結(jié)露的保溫和隔汽處理。
（2）采用鍍鋅鋼管時(shí)，一般應(yīng)進(jìn)行結(jié)露驗(yàn)算，通常應(yīng)設(shè)置保溫層。
冷凝水立管的頂部，應(yīng)設(shè)計(jì)通向大氣的透氣管。
9.設(shè)計(jì)安全系數(shù)
通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備在利用設(shè)計(jì)計(jì)算值選型時(shí)，制冷機(jī)的冷量、空調(diào)器的冷量和風(fēng)壓、水泵的水流量和揚(yáng)程、風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓等均應(yīng)考慮一定的安全系數(shù)。圖紙中表示最終的設(shè)備選型參數(shù)（風(fēng)量、冷量、全壓、揚(yáng)程、流量等）
空調(diào)器設(shè)備選型冷量=計(jì)算冷量*1.1
空調(diào)器設(shè)備選型風(fēng)量=計(jì)算風(fēng)量*1.05
制冷機(jī)的冷量=計(jì)算冷量
水泵的設(shè)備選型流量=計(jì)算流量（并聯(lián)工況應(yīng)考慮流量折減）
水泵的設(shè)備選型揚(yáng)程=計(jì)算揚(yáng)程*1.05
風(fēng)機(jī)的設(shè)備選型風(fēng)量=計(jì)算風(fēng)量*1.05
風(fēng)機(jī)的設(shè)備選型全壓=計(jì)算全壓*1.1
10、冷水泵的選擇
通常選用每秒轉(zhuǎn)速在30~150轉(zhuǎn)的離心式清水泵,水泵的流量應(yīng)為冷水機(jī)組額定流量的1.1~1.2倍（單臺(tái)工作時(shí)取1.1，兩臺(tái)并聯(lián)工作時(shí)取1.2）。水泵的揚(yáng)程應(yīng)為它承擔(dān)的供回水管網(wǎng)最不利環(huán)路的總水壓降的1.1~1.2倍。最不利環(huán)路的總水壓降，包括冷水機(jī)組蒸發(fā)器的水壓降δp1、該環(huán)路中并聯(lián)的各臺(tái)空調(diào)末端裝置的水壓損失最大一臺(tái)的水壓降δp2、該環(huán)路中各種管件的水壓降與沿程壓降之和。冷水機(jī)組蒸發(fā)器和空調(diào)末端裝置的水壓降，可根據(jù)設(shè)計(jì)工況從產(chǎn)品樣本中查知；環(huán)路管件的局部損失及環(huán)路的沿程損失應(yīng)經(jīng)水力計(jì)算求出，在估算時(shí)，可大致取每100m管長(zhǎng)的沿程損失為5mh2o。這樣，若最不利環(huán)路的總長(zhǎng)（即供、回水管管長(zhǎng)之和）為l，則冷水泵揚(yáng)程h（mh2o）可按下式估算。
hmax=δp1＋δp2＋0.05l（1+k）
式中k為最不利環(huán)路中局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度總和與直管總長(zhǎng)的比值。當(dāng)最不利環(huán)路較長(zhǎng)時(shí)k取0.2~0.3；最不利環(huán)路較短時(shí)k取0.4~0.6。
11、冷卻水泵的選擇
1、冷卻水泵的流量應(yīng)為冷水機(jī)組冷卻水量的1.1倍。
2、水泵的揚(yáng)程就為冷水機(jī)組冷凝器水壓降δp1、冷卻塔開(kāi)式段高度z、管路沿程損失及管件局部損失四項(xiàng)之和的1.1~1.2倍。δp1和z可從有關(guān)產(chǎn)品樣本中查得；沿程損失和局部損失應(yīng)從水力計(jì)算求出，作估算時(shí)，管路中管件局部損失可取5mh2o，沿程損失可取每100m管長(zhǎng)約5mh2o。若冷卻水系統(tǒng)來(lái)回管長(zhǎng)為l，則冷卻水泵所需揚(yáng)程的估算值h（mh2o）約為h=δp1+z+5+0.05l
3、依據(jù)冷卻水泵的流量和揚(yáng)程，參考有關(guān)水泵性能參數(shù)選用冷卻水泵
12、水流量計(jì)算
1、冷卻冷卻水流量水流量：一般按照產(chǎn)品樣本提供數(shù)值選取，或按照如下公式進(jìn)行計(jì)算，公式中的q為制冷主機(jī)制冷量
l(m3/h)=[q(kw)/（4.5~5）℃x1.163]x(1.15~1.2)
2、冷凍水流量：在沒(méi)有考慮同時(shí)使用率的情況下選定的機(jī)組，可根據(jù)產(chǎn)品樣本提供的數(shù)值選用或根據(jù)如下公式進(jìn)行計(jì)算。如果考慮了同時(shí)使用率，建議用如下公式進(jìn)行計(jì)算。公式中的q為建筑沒(méi)有考慮同時(shí)使用率情況下的總冷負(fù)荷。
l(m3/h)=q(kw)/（4.5~5）℃x1.163
3、冷卻水補(bǔ)水量一般1為冷卻水循環(huán)水量的1~1.6%。